ES2292948T3 - Procedimiento para la conmutacion de un motor conmutado electronicamente, y motor para realizar un procedimiento de este tipo. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la conmutación de un motor (20) conmutado electrónicamente, cuyo motor presenta: una línea de conexión positiva (34) y una línea de conexión negativa (36); un estator con al menos una sección de arrollamiento (22); un rotor con al menos una sección de arrollamiento (22); un rotor (26) magnético permanente; un sensor de la posición del rotor (28) para la generación de al menos un señal de posición del rotor (u1, u2) en función de la posición de este rotor (26); un circuito de puente completo (78) asociado al menos a una sección de arrollamiento (22) y que puede ser controlado por el sensor de posición del rotor (28), que presenta transistores superiores (70, 72) configurados como MOSFETs, que controlan la conexión de al menos una sección de arrollamiento (22) con la línea de conexión positiva (34), y que presenta transistores inferiores (74, 76) configurados como MOSFETs complementarios de los transistores superiores (70, 72), que controla la conexión de al menosuna sección de arrollamiento (22) con la línea de conexión nativa (36), en el que en cada caso en una derivación del puente están conectados en serie dos transistores MOSFETs complementarios (por ejemplo, 70, 74), y a cada transistor MOSFET del circuito de puente completo (78) está asociado para su control un comparador (90, 90'', 92, 92''), con las siguientes etapas del procedimiento: en el caso de una modificación predeterminada de la señal de la posición del rotor (u1, u2) se desconecta, controlado por esta modificación de la señal, el transistor MOSFET a desconectar de una derivación de puente a través del comparador asociado al mismo; durante la desconexión del transistor MOSFET a desconectar se supervisa el potencial de puerta del transistor MOSFET a desconectar a través del comparador asociado al transistor MOSFET a conectar de esta derivación de puente; después de que este potencial de puente ha alcanzado un valor, que es característico para la desconexión del transistor MOSFET a desconectar, se conecta el transistor MOSFET a conectar a través del comparador asociado al mismo.

Description

Procedimiento para la conmutación de un motor conmutado electrónicamente, y motor para realizar un procedimiento de este tipo.

La invención se refiere a un procedimiento para la conmutación de un motor conmutado electrónicamente así como a un motor para la realización de un procedimiento de este tipo.

Los motores conmutados electrónicamente trabajan con un arrollamiento de estator, que tiene un número pequeño de fases (secciones). Los motores utilizados principalmente tienen un, dos o tres fases (secciones). Estas fases pueden ser alimentadas con corriente de una manera diferente según el tipo de la electrónica, ofreciendo la alimentación ventajas especiales a través de un circuito de puente completo.

En un circuito de puente completo deben preverse medidas, que aseguren que en el puente completo no se produce ningún cortocircuito. A tal fin, existen una pluralidad de circuitos, por ejemplo el circuito de acuerdo con el documento US 4 376 261, que se basa en la consideración de generar un intersticio corto entre dos impulsos de control. Si se controla el puente completo a través de un microprocesador (\muP), entonces se pueden "incorporar" en el programa pausas de corriente correspondientes, que garantizan que en el caso de una conmutación, se desconecta uno de los transistores, luego se espera, por ejemplo, a lo largo de 50 \mus, y solamente entonces se conecta el otro transistor. Pero esto presupone que se utiliza un microprocesador, lo que es demasiado caro para muchas aplicaciones. Además, la pausa de corriente, por ejemplo de 50 \mus, debe seleccionarse tan grande que sea suficientemente grande en todas las condiciones de funcionamiento, y puede ser que con ello se "derroche" potencia especialmente a números de revoluciones elevados, porque la pausa de corriente podría ser más corta en algunas condiciones de funcionamiento.

Por lo tanto, el problema de la invención es preparar un procedimiento nuevo para la conmutación de un motor conmutado electrónicamente, y un motor con circuito de puente completo para la realización de un procedimiento de este tipo.

De acuerdo con la invención, este problema se soluciona a través de un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 de la patente. A cada MOSFET del puente está asociado un comparador. Si debe desconectarse un MOSFET de este tipo, entonces esto se lleva a cabo directamente a través de un comparador. Si debe ajustarse un MOSFET de este tipo, entonces el comparador asociado supervisa el potencial de puerta del MOSFET a desconectar, es decir, en la práctica su tensión de puerta de fuente. De esta manera se obtiene una señal fiable sobre el instante en el que este MOSFET se bloquea y solamente entonces se conecta el MOSFET a conectar. Es muy ventajoso que en este procedimiento los comparadores sean utilizados según su función momentánea (desconexión o conexión) de diferente manera, a saber, en un caso como amplificador, en otro caso como comparador. A través de la optimización de la pausa de la corriente se puede elevar, además, en muchos casos la potencia de un motor de este tipo.

Otra solución del problema planteado resulta a través de un motor conmutador electrónicamente según la reivindicación 2 de la patente. Un motor de este tipo combina una conmutación segura con una estructura muy sencilla y económica, buena potencia, marcha estable y duración de vida útil más larga de los MOSFETs en el circuito de puente completo.

Otros detalles y desarrollos ventajosos de la invención se deducen a partir del ejemplo de realización descrito a continuación y representado en el dibujo, que ni debe entenderse de ninguna manera como limitación de la invención, así como a partir de las reivindicaciones. En este caso:

La figura 1 muestra un diagrama de una forma de realización preferida de un motor conmutado electrónicamente para la realización de un procedimiento de acuerdo con la invención.

La figura 2 muestra un diagrama con secuencias de impulsos u1 y u2, para la explicación de la figura 1, y

La figura 3 muestra un diagrama para la explicación ejemplar de la generación de dos señales a contra fase de posición del rotor u1, u2, cuyas amplitudes dependen de la tensión de funcionamiento U_{B} del motor.

La figura 1 muestra para la explicación de la invención un motor 20 conmutado electrónicamente de dos impulsos de una sección con una única sección de arrollamiento del estator ("Fase") 22, además con un rotor 26 magnético permanente, que se representa como rotor de cuatro polos, y con un generador Hall 28, cuya señal de salida es alimentada a una disposición 3 con una salida 32 y con una salida 33 antiequivalente a ella. En la disposición 30 se convierte la señal de salida del generador Hall 28 en dos señales rectangulares u1 y u2, que se representan en la figura 2 y se extienden a contrafase entre sí. Éstas se pueden desplazar en la fase, en caso necesario, de una manera conocida en función del número de revoluciones del motor 20, lo que no se representa.

El motor 20 es alimentado con tensión a través de una línea de conexión positiva 34 y una línea de conexión negativa 36, que está conectada habitualmente con masa 38. Las tensiones 34, 36 pueden estar conectadas a través de terminales de conexión 35 y 37, respectivamente, en una batería 40, cuya tensión está designada con U_{B} y en este caso está habitualmente en el intervalo entre 5 y 32 V. También se pueden alimentar desde un rectificador y se designan también como circuito intermedio de corriente continua (enlace dc).

Entre las líneas 34 y 36 se encuentra un divisor de la tensión, por ejemplo con dos resistencias 44, 46 iguales, de manera que en su punto de conexión 48 se encuentra un potencial de aproximadamente U_{B}/2, a saber, ligeramente menor que la mitad de la tensión de funcionamiento. La amplitud de los impulsos u1 y u2 es una función de UB y es con preferencia igualmente U_{B}/2.

El punto nodal 48 está conectado con el ánodo de un diodo 50, cuyo cátodo está conectado a través de un punto nodal 52 y una resistencia 54 con la línea negativa 36. De esta manera se obtiene en el punto nodal 52 un potencial de aproximadamente

... (1),(Us/2 - 0,7)

que es, por lo tanto, en la medida de la tensión umbral del diodo 50 (aproximadamente 0,7 V) menor que el potencial UB/2, es decir, cuando se modifica la tensión de funcionamiento U_{B}, por ejemplo, porque la batería 40 está muy descargada, se modifica el potencial U_{B}/2 en el punto 48, y de la misma manera se modifica el potencial (UB/2 -0,7 V) en el punto 52, de manera que se modifican estos potenciales, pero se mantiene entre los puntos 48 y 52 una diferencia de aproximadamente 0,7 V.

El punto 48 está conectado también a través de una resistencia 58 y un punto nodal 60 con el ánodo de un diodo 62, cuyo cátodo está conectado con la línea negativa 36. De esta manera s obtiene en el punto nodal 60 un potencial que es aproximadamente 0,7 V mayor que el potencial (0 V) de la línea 36.

Para el control de la corriente en la sección 22 del motor sirven cuatro transistores MOSFET, a saber en la parte superior izquierda un MOSFET de canal p 70, en la parte superior derecha un MOSFET de canal p 72, en la parte inferior izquierda un MOSFET de canal n 74 y en la parte inferior derecha un MOSFET de canal n 76. Los cuatro transistores 70 a 76 forman conjuntamente un circuito de puente completo 78 en forma de un puente H. Éste se forma por dos semipuentes, a saber, por una parte, los MOSFETs izquierdos 70 y 74 y, por otra parte, los MOSFETs derechos 72 y 76. La fuente S de los transistores 70 y 72 está conectada con la línea positiva 34. Las conexiones de drenaje D de los transistores 70 y 74 están conectadas con un punto nodal 80 y con una conexión de la sección de arrollamiento 22. Las conexiones de drenaje D de los transistores 72 y 76 están conectadas con un punto nodal 82 y con la otra conexión de la sección de arrollamiento 22. La fuente S del transistor 74 está conectada a través de una resistencia 84 con la línea negativa 76, la fuente S del transistor 74 está conectada a través de una resistencia 84 con la línea negativa 76, la fuente S del transistor 76 está conectada a través de una resistencia 86. Las resistencias 84 y 86 pueden servir para la medición de la corriente, por ejemplo para una limitación de la corriente (no representada). En el caso de que ésta no se desea, se suprimen estas resistencias.

Cuando los transistores 70 y 76 son conductores, fluye una corriente desde la línea positiva 34 a través del transistor 70 y la conexión 80 hacia la sección 22 y en adelante a través del transistor 76 y la resistencia 86 hacia la línea negativa 36. En cambio, si los transistores 72 y 74 son conductores, entonces fluye una corriente desde la línea positiva 34 a través del transistor 72, la conexión 82, la sección de arrollamiento 22, el transistor 74 y la resistencia 84 hacia la línea negativa 36.

En el caso de conmutación entre estos dos estados, no puede suceder que los transistores 70 y 74 san conductores al mismo tiempo durante un periodo de tiempo corto o que los transistores 72 y 76 sean ambos conductores durante corto espacio de tiempo, puesto que la corriente de cortocircuito resultante (shoot-through) destruiría estos transistores o acortaría al menos su duración de vida útil. La presente invención debe impedirlo o al menos reducirlo en gran medida.

Para el control del transistor superior izquierdo 70 sirve un comparador 90, para el control del transistor inferior izquierdo 74 sirve un comprador 92. En la figura 1 se representa la mitad derecha del circuito simétricamente a la mitad izquierda y, por lo tanto, se designan igual los componentes mostrados allí, pero con un apóstrofe añadido. El transistor superior derecho 72 es controlado, por lo tanto, por un comparador 90', y el transistor inferior derecho 76 está controlado por un comparador 92'. (Los demás componentes del lado derecho no se describen. Para ellos se remite a la descripción del lado izquierdo de la figura 1).

La puerta G del transistor 70 está conectada a través de un condensador 96, la puerta G del transistor 72 está conectada a través de un condensador 96' con la línea positiva 34. La puerta G del transistor 74 está conectada a través de un condensador 98 y la puerta G del transistor 76 está conectada a través de un condensador 98' con la línea negativa 36. Estos condensadores impiden modificaciones bruscas de la tensión entre fuente (S) y puerta (G) de los transistores 70 a 76 y provocan, de acuerdo con su magnitud, una ralentización de los procesos de conmutación, con lo que el motor 20 funciona más estable.

Conexión y desconexión de los transistores de canal p 70 y 72

Cuando debe conectarse uno de los transistores 70 ó 72, debe modificarse su potencial de puerta en dirección a la línea negativa 36, o dicho de otra manera, su tensión de fuente - puerta U_{SG} debe elevarse a un valor en el intervalo preferido de 1,5 ... 4 V, como máximo 20 V. Por lo tanto, se conecta la salida 100 del comparador superior 90 o bien la salida 100' del comparador suprior 90' en este caso internamente con la línea negativa 36, con lo que se incrementa en una medida correspondiente la tensión USG, puesto que el potencial en la salida 100 determina esencialmente el potencial en la puerta del transistor 70.

Si, a la inversa, debe desconectarse uno de los transistores 70 ó 72, entonces debe modificarse su potencial de puerta en dirección a la línea positiva 34, de manera que USG es menor que 1,4 V. Esto se realiza porque la salida 100 o bien 100' se vuelven de alta impedancia.

En el caso de transición desde el estado conectado hacia el estado desconectado se modifica, por lo tanto, el potencial en la puerta G del transistor 70 ó 72 respectivo en dirección positiva y cuando U_{SG} no alcanza un valor predeterminado, esto significa que el transistor 70 ó 72 respectivo está bloqueado con seguridad, es decir, que se encuentra en un estado de alta impedancia.

Conexión y desconexión de los transistores de canal n 74 y 76

Cuando debe conectarse uno de los transistores 74 ó 76, debe modificarse su potencial de puerta en dirección a la línea positiva 34, es decir, su tensión de fuente - puerta U_{SG} debe elevarse a un valor en el intervalo preferido de
1,5 ... 4 V, como máximo 20 V. Por lo tanto, la salida 102 del comprador inferior 92 o bien la salida 102' del comparador inferior 92' se vuelven en este caso de alta impedancia, con lo que se incrementa la tensión U_{GS} del transistor 74 ó 76 respectivo y éste se vuelve conductor.

Si, a la inversa, debe desconectar uno de los transistores 74 ó 76, entonces se conecta la salida 102 ó 102' con la línea negativa 36, con lo que se reduce la tensión U_{GS} por debajo de 1,4 y se bloquea el transistor 74 ó 76 respectivo.

En el caso de transición desde el estado conectado al estado desconectado se modifica, por lo tanto, el potencial en la puerta G del transistor 74 ó 76 respectivo en dirección negativa y cuando U_{GS} no alcanza un valor predeterminado, esto significa que el transistor 74 ó 76 respectivo está bloqueado, es decir, se encuentra en su estado de alta impedancia.

La entrada minis 104 del comparador superior 90 está conectado de la misma manera que la entrada Minus 104' del comparador 9' con el punto nodal 60, es decir, que está en un potencial de aproximadamente 0,7 V, con respecto a la línea negativa 36. La entrada Plus 106 del comparador 90 está conectada con el cátodo de un diodo 108, de la misma manera a través de una resistencia 110 con la puerta G del transistor inferior izquierdo 74. Esta puerta G está conectada, por su parte, a través de una resistencia 112 con la salida 102 del comparador inferior izquierdo 92 y a través de una resistencia 116 con la línea positiva 34. La salida 102 está conectada también a través de una resistencia 114 con la línea negativa 36. El ánodo del diodo 108 está conectado con una entrada 120, a la que se alimenta en el funcionamiento una señal rectangular u1 (figura 2A), que está a contra fase con una señal rectangular u2 (figura 2B), que se alimenta a la entrada 120'.

Como se muestra en la figura 2, las señales u1 y u2 tienen en este ejemplo una amplitud de U_{B}/2 de acuerdo con el valor lógico "1" o de < 0,4 V de acuerdo con el valor lógico "0". La amplitud U_{B}/2 es, por lo tanto, una función lineal de la tensión de funcionamiento UB, ver la figura 3.

La entrada Minus 124 del comparador inferior 92 está conectada, de la misma manera que la entrada Minis
124' del comparador inferior 92' con el punto nodal 52, en el que se encuentra un potencial de aproximadamente (U_{B}/2 - 0,7 V), por lo tanto, por ejemplo, con una tensión U_{B} = 20 V un potencial de aproximadamente

... (2)(20/2 - 0,7) = 9,3 V

La entrada Plus 126 del comparador está conectada a través de una resistencia 128 con la línea negativa 36, lo mismo que con el ánodo de un diodo 130, cuyo cátodo está conectado con la conexión 120. Además, la entrada 126 está conectada, además, a través de una resistencia 132 con la salida 100. Esta última está conectada a través de una resistencia 134, un punto nodal 136 y una resistencia 138 con la línea positiva 34. El punto nodal 136 está conectado a través de una resistencia 140 con la puerta G del transistor superior 70.

Valores preferidos de los componentes en la figura 1 para un motor con UB = 24 V (k = kOhmio; R = resistencia; C = condensador)

Diodos 50, 62, 108', 130, 130'

... bas16

Comparadores 90, 90', 92, 92'

... LM2901

MOSFETs de canal p 70, 72

... IRFR9024

MOSFETs de canal n 74, 76

... IRFR024

C 96, 96', 98, 98'

... 4 nF

R 44, 46

... 20 k

R 54, 58, 110, 110', 128, 128', 132, 132'

... 470 k

R 134, 134'

... 1,1 k

R 114, 114', 136, 136'

... 3 k

R 116, 116'

... 510 ohmios

R 112, 112', 140, 140'

... 300 ohmios

R 84, 86

... 0 ... 0,1 ohmio

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Modo de actuación

Para la descripción del modo de actuación se hace referencia a la mitad izquierda de la figura 1, es decir, al semipuente izquierdo. La mitad derecha está configurada idéntica y, por lo tanto, funciona de la misma manera, pero puesto que las señales u1 y u2 están en posición de fases, los procesos se desarrolla sobre el lado derecho con un desplazamiento de las fases de 180º con respecto a los procesos sobre el lado izquierdo, como comprende sin más el técnico de la construcción de máquinas eléctricas. Cuando se conecta, por ejemplo, el transistor superior izquierdo 70, se conecta al mismo tiempo el transistor inferior derecho 76 y cuando se conecta el transistor superior derecho 72, se conecta aproximadamente al mismo tiempo el transistor inferior izquierdo 74.

En el instante t1 de la figura 2A, la señal u1 tiene en la entrada 120 un valor de aproximadamente 0,4 V, el diodo 130 se vuelve conductor y, por lo tanto, el potencial en la entrada Plus 126 corresponde a la suma de éste 0,4 V y la tensión en el diodo 130 (aproximadamente 0,7 V), es decir, en total aproximadamente 1,1 V. Éste es menor que el potencial en la entrada Minus 124, que es, según las fórmulas (1) y (2), igual a (U_{B}/2 - 0,7). Por lo tanto, la salida 102 en el comparador inferior 92 está conectada internamente con masa 36, de manera que la UGS del transistor 74 es baja y éste se bloquea.

A través de la resistencia 110 se transmite el potencial bajo en la puerta G del transistor inferior izquierdo 74 hacia la entrada Plus 106 del comparador superior 90. Este potencial es más bajo que el potencial (0,7 V) en la entrada Minus 104, de manera que la salida 100 del comparador superior 90 se conecta internamente con masa 36. A través del divisor de la tensión 134 (1,1 k) y 138 (3 k) recibe la puerta G del transistor superior izquierdo 70 un potencial de aproximadamente 25% de la tensión de funcionamiento U_{B}, de manera que el transistor 70 es conductor en el instante durante el que se bloquea el transistor inferior izquierdo 74.

En el instante t2 de la figura 2A se modifica la señal u1 de 0,4 V a U_{B}/2. De esta manera, se bloquea el diodo 130 hasta ahora conductor, es decir, que el comparador inferior 92 sirve ahora para controlar el proceso de conexión del transistor inferior izquierdo 74' en función del potencial de puerta del transistor superior 70. El diodo 108 se vuelve ahora conductor y de esta manera existe en la entrada Plus 106 del comparador superior izquierdo 90 un potencial de aproximadamente (U_{B}/2 - 0,7 V). (Los 0,7 V corresponden a la tensión en el diodo 108, y los UB/2 corresponden a la amplitud de la señal u1). Puesto que este potencial (UB/2 - 0,7 V) es mayor que el potencial de referencia de 0,7 V en la entrada Minus 104 del comparador superior 90, se vuelve su salida 100 de alta impedancia, de manera que a través del divisor de la tensión, que está constituido por las cuatro resistencias 138, 134, 132 y 128, se lleva el potencial en la puerta G del transistor superior 70 hacia Plus y, por lo tanto, se bloquea el transistor superior izquierdo 70.

La subida del potencial en la puerta G del transistor superior 70 se retarda un poco a través del condensador 96, es decir, que este condensador determina la velocidad de subida. A ello contribuyen también las capacidades parasitarias en el transistor 70. A través de las resistencias 132 y 128 (de la misma magnitud) se transmite la subida del potencial en la salida 100 sobre la entrada Plus 126 del comparador inferior 92. Solamente cuando este potencial ha alcanzado aproximadamente el doble del valor (U_{B}/2 -0,7 V), es decir, que el transistor superior 70 está bloqueado con seguridad, se conmuta el comparador inferior 92 a alta impedancia, de manera que se eleva la tensión en la puerta G del transistor inferior izquierdo 74 hasta el punto de que este transistor se vuelve conductor. En este caso, se eleva a través de la resistencia 110 el potencial en la entrada Plus 106 del comparador superior 60, de manera que su salida 100 se vuelve de alta impedancia y el transistor 70 permanece bloqueado con seguridad.

Por lo tanto, se reconoce que la modificación del potencial en la puerta del transistor 70 se transmite sobre la entrada Plus 126 del comparador inferior 92. Debido al divisor de la tensión 128, 132, la subida debe ser un poco mayor que el doble de (U_{B}/2 - 0,7 V) y cuando éste es el caso, se conecta el transistor inferior 74.

En este caso, se desconecta, por lo tanto, el transistor superior 70 a través de la señal u1 sobre el diodo superior 108, mientras que se bloquea el diodo inferior 130 y separa el comparador inferior 92 de la señal u1, de manera que éste puede retardar la conexión del transistor 74 hasta que el transistor superior 70 se bloquea con seguridad.

En el instante t3 (figura 2) se modifica la señal u1 de U_{B}/2 a 0,4 V. De esta manera, el diodo 108 se bloquea, el diodo 130 se vuelve conductor y la entrada Plus 126 del comparador inferior 92 recibe un potencial de aproximadamente 0,4 V + 0,7 V = 1,1 V. (Los 0,7 V corresponden a la tensión en el diodo 130). De esta manera se conecta la salida 102 del comparador inferior 92 internamente con la línea 36, con lo que se bloquea el transistor 74 (después de la descarga del condensador 98).

Hay que indicar que los valores de la tensión 0,4 V y 0,7 V son valores aproximados para un ejemplo de números, y que, en realidad, pueden ser valores diferentes.

La modificación del potencial en la salida 102 se transmite a través de las resistencias 112, 110 sobre la entrada Plus 106 del comparador superior 90. Si el potencial en la entrada 1096 es menor que el potencial (0,7 V) en la entrada Minus 104, entonces se reduce la salida 100 del comparador superior al potencial de la línea negativa 36, de manera que la tensión USG entre la fuente y la puerta del transistor superior 70 se eleva en una medida correspondiente y éste se desconecta.

El transistor superior 70 solamente se conecta, por lo tanto, cuando la tensión de puerta - fuente del transistor inferior 74 ha caído a un valor por debajo de la tensión de referencia de 0,7 V en la entrada Plus 104, es decir, cuando el transistor inferior 74 se encuentra en la zona segura de alta impedancia. A través de las resistencias 128, 132 la entrada Plus 126 recibe en este caso un potencial más reducido, de manera que la salida del comparador 92 permanece de baja impedancia y el transistor 74 permanece bloqueado. En el instante t3 se bloquea, por lo tanto, el transistor inferior 74 hasta ahora conductor y solamente cuando está bloqueado con seguridad, se conecta el transistor superior 70.

Se reconoce que en cada caso uno de los diodos 108, 130 sirve para bloquear inmediatamente uno de los dos transistores 70, 74, cuando se modifica la señal u1, mientras que el otro diodo se bloquea y de esta manera posibilita el funcionamiento del comparador asociado al mismo como comparador. Este comparador compara el potencial -variable en su entrada Plus con una tensión de referencia, que tiene 0,7 V en este ejemplo de realización para el comparador superior y tiene un valor de (UB/2 - 0,7 V) para el comparador inferior 92, es decir, que en el comparador inferior 92 esta tensión de referencia tiene una función de la tensión UB y se modifica con ésta. Esto posibilita un funcionamiento seguro también cuando la tensión UB se modifica en gran medida en el funcionamiento, por ejemplo a través de la carga y descarga de la batería tampón 40 representada.

La figura 3 muestra una forma de realización ejemplar para el circuito 30 (figura 1) en una forma de realización simplificada, en la que el instante de la conmutación no depende del número de revoluciones.

La figura 3 utiliza dos comparadores 150, 152, a cuyas entradas se alimenta la señal de salida del generador Hall 28, como se representa con polaridad invertida. Ambos comparadores 150, 152 con (como los comparadores 90, 92) comparadores con colector abierto, es decir, que cuando en el comparador 150 el potencial en la entrada positiva es mayor que el potencial en la entrada negativa, su salida 32 es de alta impedancia, y cuando el potencial en la entrada positiva es menor que en la entrada negativa, se conecta la salida 32 internamente con la línea negativa 36, de manera que en la salida 32 recibe un potencial de aproximadamente 0,4 V, con relación a la línea negativa 36,

La salida 32 está conectada a través de una resistencia 154 con la línea positiva 34 y a través de una resistencia 156 con la línea negativa 36. Las resistencias 154, 156 son de la misma magnitud, es decir, cuando la salida 32 es de alta impedancia, recibe a través de las resistencias 154, 156 el potencial U_{B}/2.

Lo mismo se aplica de una manera similar para el comparador 152, cuya salida 33 está conectada a través de una resistencia 158 con la línea positiva 34 y a través de una resistencia 160 con la línea negativa 36. También las resistencias 158, 160 son de la misma magnitud, de manera que se obtiene de la misma manera en la salida 33 el potencial UB/2, cuando esta salida es de alta impedancia, y el potencial tiene 0,4 V cuando esta salida está conectada internamente con la línea negativa 36.

La amplitud de las señales u1, u2 es, por lo tanto, directamente proporcional a la tensión UB, que se puede modifican en amplios límites en el funcionamiento.

Puesto que también el potencial de referencia en el punto 52 de la figura 1 depende de la tensión U_{B}, a saber, según la ecuación (1) tiene el valor (U_{B}/2 - 0,7 V), entonces los cuatro comparadores 90, 90', 92, 92' pueden controlar con seguridad también el circuito de puente completo 78 cuando se modifica la tensión U_{B}. Entones las tensiones, que deben compararse entre sí a través de los comparadores 92, 92', se modifican en el mismo sentido, naturalmente, en lugar de U_{B}/2, es decir, en lugar del factor 0,5, se puede seleccionar también otro factor, por ejemplo 0,6 * UB o 0,4 * UB, debiendo adaptarse entonces las resistencias 44, 46, 128, 132, 154, 156, 158 y 160 de una manera correspondiente. No obstante, se prefiere la solución con el factor 0,5, porque en este caso se pueden utilizar resistencias idénticas con tolerancias reducidas.

Naturalmente, son posibles muchas variaciones y modificaciones en el marco de la presente invención.

Claims (9)

1. Procedimiento para la conmutación de un motor (20) conmutado electrónicamente, cuyo motor presenta:

una línea de conexión positiva (34) y una línea de conexión negativa (36);

un estator con al menos una sección de arrollamiento (22);

un rotor con al menos una sección de arrollamiento (22);

un rotor (26) magnético permanente;

un sensor de la posición del rotor (28) para la generación de al menos un señal de posición del rotor (u1, u2) en función de la posición de este rotor (26);

un circuito de puente completo (78) asociado al menos a una sección de arrollamiento (22) y que puede ser controlado por el sensor de posición del rotor (28), que presenta transistores superiores (70, 72) configurados como MOSFETs, que controlan la conexión de al menos una sección de arrollamiento (22) con la línea de conexión positiva (34),

y que presenta transistores inferiores (74, 76) configurados como MOSFETs complementarios de los transistores superiores (70, 72), que controla la conexión de al menos una sección de arrollamiento (22) con la línea de conexión nativa (36),

en el que en cada caso en una derivación del puente están conectados en serie dos transistores MOSFETs complementarios (por ejemplo, 70, 74),

y a cada transistor MOSFET del circuito de puente completo (78) está asociado para su control un comparador (90, 90', 92, 92'),

con las siguientes etapas del procedimiento:

en el caso de una modificación predeterminada de la señal de la posición del rotor (u1, u2) se desconecta, controlado por esta modificación de la señal, el transistor MOSFET a desconectar de una derivación de puente a través del comparador asociado al mismo;

durante la desconexión del transistor MOSFET a desconectar se supervisa el potencial de puerta del transistor MOSFET a desconectar a través del comparador asociado al transistor MOSFET a conectar de esta derivación de puente;

después de que este potencial de puente ha alcanzado un valor, que es característico para la desconexión del transistor MOSFET a desconectar, se conecta el transistor MOSFET a conectar a través del comparador asociado al mismo.

2. Motor (20) conmutado electrónicamente, que presenta:

una línea de conexión positiva (34) y una línea de conexión negativa (36);

un estator con al menos una sección de arrollamiento (22);

un rotor (26) magnético permanente;

un sensor de la posición del rotor (28) para la generación de al menos una señal de la posición del rotor (u1, u2), que depende de la posición de este rotor (26);

un circuito de puente completo asociado al menos a una sección de arrollamiento (22) y que puede ser controlado por el sensor de la posición del rotor (28), que presenta transistores supriores (70, 72) configurados como MOSFETs de canal p, que controlan la conexión de al menos una sección de arrollamiento (22) con la línea de conexión positiva (34),

y que presenta transistores inferiores (74, 76) configurados como MOSFETs de canal n, que controlan la comunicación de al menos una sección de arrollamiento (22) con la línea de conexión negativa (36),

en el que en cada caso en una derivación del puente están conectados en serie un MOSFET de canal p y un MOSFET de canal n,

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y a cada MOSFET del circuito de puente completo (78) está asociado, para su control, un comparador (90, 90', 92, 92'), uno de los cuales, en el caso de una conmutación, controlado por la señal de la posición del rotor (u1, u2), controla de forma no conductora el transistor que debe desconectarse en ese momento de la derivación de puente respectiva,

y el otro comparador compara una señal, que depende de la tensión de la fuente - puerta del transistor de puente que debe desconectarse, con una tensión de referencia, para conectar en primer lugar el transistor de puente controlado por este otro comparador, cuando el valor absoluto de esta tensión de fuente - puerta no alcanza un valor predeterminado.

3. Motor de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la señal de la posición del rotor (u,1 u2) es alimentada a los dos comparadores (90, 92) de una derivación de puente en cada caso a través de un diodo (108, 130), en el que el diodo (108) de un comparador (90) está polarizado a la inversa que el diodo (130) del otro comparador (92).

4. Motor de acuerdo con la reivindicación 3, en el que los diodos (108, 130) están polarizados de tal forma que en cada caso el diodo del comparador, que está asociado al transistor de puente a conectar, se bloquea para posibilitar por medio de este comparador una comparación del potencial de puerta del transistor de puente a desconectar con una tensión de referencia predeterminada.

5. Motor de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 4, en el que al menos una de las tensiones de referencia (ver la ecuación 1) es una función de la tensión de funcionamiento (U_{B}) del motor (20).

6. Motor de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 5, en el que la amplitud (U_{B}/2) de la señal de posición del rotor (u1, u2) es una función de la tensión de funcionamiento (U_{B}) del motor (20).

7. Motor de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 6, en el que la modificación de la señal en la puerta de al menos un transistor (70, 723, 74, 76) del puente completo está retardada a través de una capacidad (96, 96', 98, 98').

8. Motor de acuerdo con la reivindicación 7, en el que como capacidad para el retraso de la modificación de la señal en la puerta de un transistor del puente completo sirve una capacidad parasitaria interna de este transistor.

9. Motor de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 8, en el que los comparadores (90, 92) de una derivación de puente están conectados (110, 132) entre sí aproximadamente a modo de un elemento biestable, para conseguir después de una conmutación un estado de conmutación estable, con tal que no se modifique o no se modifique esencialmente la señal de posición del rotor (u1, u2).